6.4 偏心受壓長柱的二階彎矩
6.4.1 偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲引起的二階彎矩
縱向彎曲引起的二階彎矩隨著構(gòu)件兩端彎矩的不同而不同,可分為三種情況:
1.構(gòu)件兩端作用有相等的端彎矩情況(M0= Nei)
圖 6-17 兩端彎矩相等時的二階彎矩
(1) 構(gòu)件上任一點的彎矩 M
M = M0 + Ny = Nei + Ny
式中 Nei —— 一階彎矩;
Ny —— 由縱向彎曲引起的二階彎矩。
(2) 構(gòu)件上的最大撓度或最大彎矩 Mmax
最大撓度或最大彎矩均發(fā)生在柱的中點。令 f 為最大彎矩 Mmax 點的撓度,則有
Mmax = Nei + N f
顯然,N f是偏心受壓構(gòu)件上由縱向彎曲引起的最大的二階彎矩(以下簡稱二 階彎矩)
(3) 臨界截面(或稱最危險截面)
承受 N 和 Mmax 作用的截面。設(shè)計時取臨界截面上的內(nèi)力為內(nèi)力控制值。
(4) 特點
一階彎矩最大處與二階彎矩最大處相重合,一階彎矩增加的最多,即臨界截面上的彎矩最大。
2.兩個端彎矩不相等但符號相同的情況 (M2> M1)
圖 6-18 兩端彎矩不等時的二階彎矩
(1) 構(gòu)件上的最大撓度或最大彎矩 Mmax
最大撓度或最大彎矩均發(fā)生在離端部的某一距離處。
Mmax = M0 + N f
(2) 特點
一階彎矩最大處與二階彎矩最大處不重合,由于 M0 < M2,所以臨界截面上的彎矩Mmax要比兩端彎矩相等時的小,即二階彎矩對桿件的影響有所降低?梢宰C明,隨著 M2 和 M1 相差越大,桿件中臨界截面上的彎矩Mmax 越小,即二階彎矩對桿件的影響越小。
3.兩端彎矩不相等而符號相反的情況(M2= Ne0 , M1= -Ne1) 圖6—19
圖 6-19 兩端彎矩不相等而符號相反時的二階彎矩
(1) 構(gòu)件上的最大撓度或最大彎矩 Mmax
最大撓度在離端部的某一距離處;而最大彎矩Mmax = M0 + N f有兩種可能的分布:
1)發(fā)生在柱端
Mmax = M2
即二階彎矩的存在并不引起一階彎矩的任何增加。
2)發(fā)生在離端部的某一距離處
Mmax = M0 + N f
由于 M0 < M2較多,所以一階彎矩將增加很少,Mmax 比M2 稍大。
(2) 特點
沿構(gòu)件產(chǎn)生一個反彎點,一階彎矩最大處與二階彎矩最大處不重合,一階彎矩將增加很少或可能不增加。